特种加工技术课程复习
1，在淬火钢模具上加工一个直径5mm、深5mm 的定位销孔？
答：如果是通孔，可以采用电火花加工或者线切割，如果是盲孔，只能采用电火花加工。
2，在厚l0mm的硬质合金刀具上加工一个四方形或六角形的型孔？
答：如果是通孔，可以采用电火花加工或者线切割，如果是盲孔，只能采用电火花加工。
3，在中碳钢的气动、液压元件上加工一个直径0.8-1mm、深100 mm 的小孔？
答：用电火花深孔加工。
4，在0.2mm 厚的不锈钢板上加工出一排直径为(0.1士0.03)mm 的小孔？
答：激光加工。
5，在0.2 mm 厚的钨箔上加工出直径为(0.05土0.02)mm 的微孔？
答：电子束加工。
6. 试举出几种因采用特种加工工艺之后，对模具的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例。
答：电火花型腔加工、电火花线切割加工和模具材料硬度无关，因此，模具使用磨损需要加工时，可以不必退火，直接进行电火花加工；同样，模具使用磨损需要加工时，可以不必退火，直接采用高速切削加工。可以提高模具加工速率一倍以上，并且避免了模具淬火变形。模具上的小孔、窄槽等结构，必须在模具淬火前完成加工，但是，淬火时，小孔、窄槽等结构容易造成开裂。采用特种加工技术，可以在模具淬火后加工小孔、窄槽等结构。
7. 常规加工工艺和特种加工工艺之间有何关系？应该如何正确处理常规加工和特种加工之间的关系？
答：一般而言，常规工艺是在切削，磨削，研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料，复杂表面和有特殊要求的零件愈来愈多，常规，传统工艺必然会有所不适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展。特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。
8. 有没有可能或在什么情况下可以用工频交流电源作为电火花加工的脉冲直流电源？在什么情况下可用直流电源作为电火花加工用的脉冲直流电源？
答：如提示所述，在不需要“极性效应”，不需要考虑电极损耗率等的情况下，可以直接用220V的50HZ交流电作为脉冲电源进行轧辊电火花对磨和齿轮电火花跑合等。不过回路中应串接限流电阻，限制放电电流不要过大。如需精规准对磨或跑合，则可在交流工频电源上并联RC电路(R=500-1000，C=0.1-0.01)，再接到两个工件上。
在用高速转动的金属轮或圆片作电火花磨削，电火花切割，下料时，如果可以不计电极损耗率，则就可以用全波整流或整流后并联电解电容滤波的直流电源进行电火花磨削。由于工具电极高速转动，电极与工件瞬时接触并脱离，所以一般不会产生稳定电弧烧伤工件。最
好是经调压变压器降压到5-100V再整流供磨削之用，一则可以调节电压或电流，二则和220V 交流电源隔离，以保障人身避免触电的危险。
9. 试述两金属电极在：
(1) 真空中；
(2) 空气中；
(3) 纯水(蒸馏水或去离子水)中；
(4) 线切割乳化液中；
(5) 煤油中火花放电时；
其宏观和微观过程以及电蚀产物有何相同及相异之处？
答：(1)两金属在真空中火花放电时，当电压(电位差)超过一定时即产生“击穿”，电子由“阴极”逸出飞向“阳极”，由于真空中没有物质阻挡电子的运动，所以没有正离子形成，没有发热的放电“通道”的概念，示波器，显象管中电子流的运动与此类似。基本上没有“电蚀产物”生成。
(2)两金属在空气中放电的例子是电火花表面强化，涂覆。电焊，等离子切割，等离子焊等，也是在空气中放电，利用电子流在空气中撞击气体原子形成放电通道，在通道中和工件表面产生大量的热能用于强化，涂覆，切割和焊接。
(3)在纯水，蒸馏水或去离子水中，两金属间电火花放电与在煤油中类似，只是水分子，原子受电子，正离子撞击发热气化，最后分解为氧原子和氢原子(分子)，而不像煤油中会分解出碳原子(碳黑微粒)和氢气等。
(4)线切割电火花加工采用乳化液作为加工介质，乳化液由水、活化液组成，对电火花放电产生的金属电蚀产物有清洗作用，加速消电离过程，同时对金属有防腐作用。
(5)电火花放点工作介质一般采用煤油，具有很好的绝缘特性，维持稳定的电火花放点间隙。
10. 电火花加工时的自动进给系统和车、钻、磨削切削加工时的自动进给系统，在原理上、本质上有何不同？为什么会引起这种不同？
答：电火花加工时工具电极和工件间并不接触，火花放电时需通过自动调节系统保持一定的放电间隙，有快速进给接近间隙和快速回退避开短路功能，不是匀速进给；而车，钻，磨削时是接触加工，靠切削力把多余的金属除去，因此进给系统是刚性的，等速的，一般不需要自动调节。
11. 电火花共轭同步回转加工和电火花磨削在原理上有何不同？工具和工件上的瞬时放电点之间有无相对移动？加工内螺纹时为什么不会“乱扣”？用铜螺杆作工具电极，在内孔中用平动法加工内螺纹，在原理上和共轭同步回转法有何异同？
答：不同之处在于电火花共轭同步回转加工时：工具电极和工件的相对转速严格相等(或成倍角，比例关系)，工具电极上与工件有严格的点与点对应关系，对应点没有相对运动；电火花磨削时工具和工件可以同向或反向转动，工具和工件的转速并不相同，工具和工件的磨削点之间有很大的相对移动。加工内螺纹时，其所以不会“乱扣”，是因为加工中工具电极和工件的转向和转速相等，工具和工件圆周表面上有着“各点对应”的关系，所以能把工具表面的螺纹形状复制到工件表面上去而不会“乱扣”。
在内孔中用平动法加工内螺纹，本质上和共轭同步回转法相同，不同之处在于平动法加工时工件不转动而代之以工具电极在平动头中作“公转”行星式运动，其内外圆上“各点对
应”的规则仍然存在。
12. 电火花加工时，什么叫做间隙蚀除特性曲线？粗、中、精加工时，间隙蚀除特性曲线有何不同？脉冲电源的空载电压不一样时(例如80 V，100V，300V三种不同的空载电压)，间隙特性曲线有何不同？试定性、半定量地作图分析之。
答：间隙蚀除特性曲线是电火花放电间隙蚀除速度和放电间隙大小(间隙平均电压的大小)之间的关系，此关系可以定量地用作图法画成间隙蚀除特性曲线。
粗，中，精加工时，由于脉宽，峰值电流等电规准不同，同样大小间隙的蚀除速度也就不一样，总的来说，粗加工时蚀除速度较大，上凹的间隙蚀除特性曲线就高于中，精加工的曲线。
当脉冲电源的空载电压不一样时，例如电压较高为300V时，其击穿间隙，平均放电间隙都大于100V或80V的放电间隙，因此横坐标上的A点(电火花击穿间隙)将大于100V或80V时的间隙。间隙特征曲线原点不动，整个曲线稍向右移。同理，80V空载电压的间隙特征曲线的A点将偏向左边。
13. 在电火花机床上用Φ10 mm的纯铜杆加工Φ10 mm的铁杆，加工时两杆的中心线偏距5 mm，选用ti=200μs；i=5.4 A，各用正极性和负极性加工进给10 min，试画出加工后两杆的形状、尺寸，电极侧面间隙大小和表面粗糙度值。
提示：利用电火花加工工艺参数曲线图表来测算。
答：加工示意图见下图。设先用正极性加工，加工后的图形见图b，负极损耗较大；负极性加工后的图形见图c，正极工具损耗较小。
电极侧面间隙大小：0.035mm
表面粗糙度：2.30μm
14. 用纯铜电极电火花加工一个纪念章浅型腔花纹模具，工件为模具钢。设花纹模电极的面积为10 mm ×20 mm =200mm2时，花纹的深度为0.8 mm，要求加工出模具的深度为1 mm，表面被糙度为加0.63 Ra，分粗、中、精三次加工，试选择每次的加工极性、电规准脉宽ti、降值电流ie、加工余量及加工时间并列成一表。
15. 电火花加工和线切割加工时，粗、中、精加工的生产率和脉冲电源的功率、输出电流大小有关。用什么方法、标准来衡量、判断脉冲电源加工性能的好坏(绝对性能和相对性能)？提示：测量其单位电流的生产率。
答：可用单位电流(每安培电流)的生产率来衡量，即可客观地判断脉冲电源加工性能的好坏。例如某脉冲电源峰值电流25A时的切割速度为100mm2/min，另一电源峰值电流27A时切割速度为106mm2/min，则前者的相对生产率为100/25=4mm2/min，优于后者106/27=3.9mm2/min。又如某线切割脉冲电源3A时切割速度为100mm2/min，另一电源3.5A 时为124mm2/min，则前者相对切割速度为33.3mm2/min，后者35.5mm2/min。
16. 电火花或线切割加工时，如何计算脉冲电源的电能利用率？试估算一般线切割方波脉冲电源的电能利用率？
提示：（分析、计算消耗在限流电阻上的电能百分比）
解：设脉冲电源的空载电压为aV，加工时火花放电间隙的维持电压为bV，则消耗在晶体管限流电阻上的电压为(a－b)V，由此可以算出电能利用率为：有用能量：输入能量=b/a*100% 能量的消耗率为：损耗能量：输入能量=(a-b)/a*100%。
设脉冲电源的空载电压为100V，加工时火花放电间隙的维持电压为25V，则消耗在晶体管限流电阻上的电压为100－25=75V，由此可以算出电能利用率为：有用能量：输入能量=25：100=1：4=25% 能量的消耗率为：损耗能量：输入能量=75：100=3：4=75%。可见75%的能量损耗在限流电阻的发热上。
17. 试设计一个测量、绘制数控线切割加工的间隙蚀除特性曲线的方法。
提示：（使线切割等速进给，由欠跟踪到过跟踪。）
答：线切割机床的进给速度vd是由火花放电间隙的平均电压Ue来决定的。Ue越大，Vd亦大，Ue小Vd也小，Ue=0，Vd=0或等速回退。为此可以用”模拟法”来测绘线切割加工机床的进给调解特性曲线。
具体的的方法是：使线切割机床处于加工状态，可不开丝筒，不开高频电源，但应使工作台处于“人工”等速进给状态。此时工作台进给的“取样电压”，并不是来自火花放电间隙的平均电压ue(ue再经电阻分压成10~12v的电压，经“变频调节”电位器送至“压—频”(u-f)转换器，将此低电压u转换成进给脉冲，频率为f，另工作台进给)，而是由+12V的外加电压，经“变频调节”电位器调压输入至“压—频”(u-f)转换器。低电压0V相当于间隙短路，最高10~12V相当于间隙开路状态。可以将此电压由低向高调节，例如0V，2V，4V，6V，8V，10V……直至12V，模拟不同的ue。记录下每种不同电压时的工作台进给速度(可以从控制器面板数显表上测得)，然后即可绘制出进给调节特性曲线。
18. 一般线切割加工机床的进给调节特性曲线和电火花加工机床的进给调节特性曲线有何不同？和有短路回退功能的线切割加工机床的进给调
答：一般线切割机床的进给的进给系统，往往没有短路回退功能，或短路后经一定时间例如30s后仍不能自动消除短路状态，则回退256步(相当于0.256 mm)，如仍不能消除短路，则自动停止进给或同时报警，这与电火花成型加工机床遇短路即退回不一样。上述无短路回退功能的线切割机床的进给特性曲线就不会有横坐标左下部分的曲线，亦即工具电极(钼丝)的进给速度vd没有负值。
即使有短路回退功能的线切割机床，短路后的回退速度是固定的(不象电火花成型加工机床那样短路后将以较高的速度vd0回退)，所以进给调节特性曲线的左下部为窄小矩形，即放电间隙较小时，进给速度vd<0，一旦完全短路后，钼丝才低速(恒速)回退。
19. 从原理、机理上来分析电化学加工，有无可能发展成为“纳米级加工“或“原子级加工”技术？原则上要采用哪些措施才能实现？
答：由于电化学加工从机理上看，是通过电极表面逐层地原子或分子的电子交换，使之在电解液中阳极溶解而被去除来实现加工的，可以控制微量、极薄层切削去除。因此，电化学加工有可能发展成为纳米级加工或原子级的精密、微细加工。但是真的要实现它，从技术上讲还有相当难度。主要是由于电化学加工的实质是实现选择性阳极溶解或选择性阴极沉积，只要能把这种溶解或沉积的大小、方向控制到原子级上就可以了。但是由于它们的影响因素太多，如温度、成分、浓度、材料性能、电流、电压等，故综合控制起来还很不容易。
20. 为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程，而阴极沉积是还原过程？
答：从电化学过程来说，凡是反应过程中原子失去电子成为正离子（溶入溶液）的，称为氧化，反之，溶液中的正离子得到电子成为中性原子（沉积在阴极上）的称为还原，即由正离子状态还原成为原来的中性原子状态。例如在精炼电解铜的时候，在电源正极上纯度不高的铜板上的铜原子在电场的作用下，失去两个电子成为Cu2+正离子氧化而溶解入CuCl2溶液，而溶液中的Cu2+正离子在阴极上，得到两个电子还原成为原子而沉积在阴极上。
21. 原电池、微电池、干电池、蓄电池中的正极和负极，与电解加工中的阳极和阴极有何区别？两者的电流(或电子流)方向有何区别？
答：原电池、微电池、干电池和蓄电池中的正极，一般都是较不活泼的金属或导电体，而其负极，则为较活泼的金属。例如干电池，正极为不活泼的石墨（碳）棒，负极为活泼金属锌，蓄电池的正极是不活泼的铅。金属与导电液体形成的微电池中的正极往往是不活泼的碳原子或杂质。两种活泼程度不同的金属（导电体）在导电溶液中发生电化学反应能产生电位差，电位较正的称为”正极”，流出电流（流入电子流），电位较低的流入电流（流出电子流）。电解加工时人为地外部加以电源，接电源正极称阳极，接电源负极的称阴极，阳极表面流出电流（流入电子流），阴极表面流入电流（流出电子流），两者的方向仍一致，见图4 -1。
22. 举例说明电极电势理论在电解加工中有什么具体应用？
答：电极电位理论在研究、分析电解加工中有很重要的作用，具体应用在：
（1）分析电极上电化学反应的产物。在电解加工时，在阴阳两极都有电化学反应，可能参与反应的有电极金属材料、电解液中的有效成分以及水的电离产物H +、OH 。但真正能在电极上完成电化学反应的是什么？则需要应用电极电位理论加以分析判断。即：在阳极上，只有电极电位最”－”的离子才能参与反应。
（2）估计某种金属材料电解加工的质量和可加工性。每一种金属材料都是由不同元素所组成（真正由单一元素组成的材料极少），而在电解加工时，人们希望阳极金属的电解过程是均匀的。只有这样，加工表面的粗糙度值才会比较好，加工过程才能平稳。如果阳极金属材料的组成元素其电极电位相差很大，则在电解加工中会由于一些元素的电极电位较”＋”，而不能及时溶解，使加工表面形成一些凸出点，造成加工表面粗糙度值增大。更为严重的是这种凸出的质点会造成加工过程的短路、烧损电极，甚至使加工无法进行。例如铸铁和高碳钢中有C及Fe3C存在，它们的电极电位高达+0.37V，而Fe/Fe2+的电极电位仅为－0.59V，因此C及Fe3C在电解加工中几乎无法被阳极溶解而最终形成凸出质点，从而造成铸铁、高碳钢甚至渗碳钢的电解加工可加工性很差。
23. 阳极钝化现象在电解加工中是优点还是缺点？举例说明
答：电极钝化现象的存在，使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿。从生产率的角度出发人们不希望选用能产生钝化现象的钝化型电解液。
但是，当采用NaCl 等非钝化型电解液工作时，虽然生产率很高，但因为杂散腐蚀严重，成形精度较差，严重影响了电解加工的应用。而当采用钝化型电解液加工时，尽管电极工具的非工作面没有绝缘，但当加工间隙达到一定尺寸后，对应的工件表面就会产生钝化膜，可以避免产生杂散腐蚀，提高加工精度，促进电解加工的推广应用。
电解磨削、电解研磨等加工方法也是利用了阳极钝化现象的存在而开发出来的。它们利用了钝化膜对金属表面的保护作用，采用机械去除钝化膜的方法，使金属微观表面凸点的钝化膜被刮除，并迅速电解，而低凹处的钝化膜起保护作用，使局部不被电解，最终使金属表面的整平作用加快，可实现精加工。
24. 在厚度为64mm的低碳钢钢板上用电解加工方法加工通孔，已知阴极直径φ24mm，端面平衡间隙?b＝0.2mm。
求：（1）当阴极侧面不绝缘时，加工出的通孔在钢板上表面及下表面其孔径各是多少？
（2）当阴极工具侧面绝缘，且阴极侧面工作圈高度b=1mm 时，所加工出的孔径是多
少？
答：（1）当阴极侧面不绝缘时，加工出来的孔是喇叭口状，其孔纵剖面侧壁是一抛物线，设其上部为D1，下部尺寸为D2，则：
D1=d+2△s= d+2△=24+2?
D2= d+2△b=24+2?0.2=24.4mm
（2）当阴极工具侧面绝缘，工作圈b=1mm时，上下孔的尺寸为：
D=d+2△s=d+2△?≈25.33mm
25. 电解加工(如套料、成型加工等)的自动进给系统和电火花加工的自动进给系统有何异同？为什么会形成这些不同？
答：一般电解加工自动进给系统主要是控制均匀等速的进给速度，它的大小是事先设定的。进给速度的大小与端面平衡间隙有直接关系（双曲线关系），而端面平衡间隙又直接影响到阴极形状（成形加工时）。在正常电解加工时，主要依照电流的大小来进行控制，但在电极开始进入或即将退出工件时，由于加工面积的变化，则不能按照电流的大小进行控制。电火花加工的自动进给控制系统的目的是保证某一设定加工间隙（放电状态）的稳定，它是按照电极间隙蚀除特性曲线和调节特性曲线来工作的，它的进给速度不是均匀等速的。之所以形成这种不同的进给特性，主要是电解加工中存在平衡间隙，进给速度大，平衡间隙变小。在进给方向、端面上不易短路；而电火花加工中不存在平衡间隙，进给速度稍大于蚀除速度，极易引起短路，所以必须调节进给速度以保证放电间隙。
26. 电解加工时的电极间隙蚀除特性与电火花加工时的电极间隙蚀除特性有何不同？为什么？
答：电解加工时，电极间隙蚀除特性曲线是一条双曲线，即 a ? = C（常数）如图a 所示；而电火花加工的蚀除特性曲线则是一条蚀除速度在起点和终点都为零的上凸二次曲线，如图b 所示。
电解加工时，只要电极不发生短路，电极间隙愈小，电解液的电阻也愈小，电流密度就愈大，阳极工件的蚀除速度就愈高，生产率就愈高；反之，当电极间隙变大时，蚀除速度将下降。
电火花加工时，当放电间隙为零时，蚀除速度也为零。其实，当放电间隙很小时，排屑困难，短路率增加，蚀除速度将大大下降，甚至无法正常加工；而当放电间隙过大时，间隙无法击穿，蚀除速度也为零（相当于非线性电解液中电解加工时有一”切断间隙”）。
27. 如何利用电极间隙的理论进行电解加工阴极工具的设计？
答：利用cosθ法作图设计阴极：
工件加工形状已知时，如图所示工件曲线，可通过该工件曲线上的任意一点A1引一条法线及一条与进给方向平行的直线，在这条与进给方向平行的直线上取一段长度A1C1等于平衡间隙Δb,从C1点作一条与进给方向垂直的直线，求出它与法线的交点B1，这段法线长度A1B1就是Δb cosθ1,它与法向间隙相等，求出的B1点就是工具阴极上的一个相应点。以此类推，
可根据工件上的A2、A
3等点求得相应的B2、B
3
等点。将B1、B2、B
3
等点连接起来，就可
得到所需工具阴极形状（阴极工具曲线）。
28. 激光为什么比普通光有更大的瞬时能量和功率密度？为什么称它作“激”光？
答：因为激光器可在较长时间吸收、聚某一波长光的能量，然后在很短的时间内放出，并且通过光学透镜将大面积光通道上的激光束聚焦在很小的焦点上，经过时间上和空间上的两次能量集中，所以能达到比普通光更大的瞬时能量和功率密度。
称之为“激”光，是因为激光器中的工作物质吸收某一波长的光能，达到粒子数反转之后，再受到这一波长的光照后，就会瞬时受激，产生跃迁，并发出和入射光子相位、频率一致的光子，是对入射激励光子的放大。因此称为“激”光。
29. 试述激光加工的能量转换过程，即如何从电能具体转换为光能又转换为热能来蚀除材料的？
答：固体激光器一般用光激励，即用亮度很高的氙灯将电能转变为光能，使激光器内的工作物质如红宝石中的铬离子、钕玻璃或钕钇铝石榴石(YAG)中的钕离子吸收光能，达到粒子数反转状态，经激发而产生功率密度很大的强激光，照射到工件上的光能转换为热能，使材料气化而蚀除材料。
气体激光器一般采用电激励方法。在适当放电条件下，利用电子碰撞激发和能量转移激发等，气体粒子有选择性地被激发到某高能级上，从而形成与某低能级间的粒子数反转，经激发产生激光，照射到工件上后将光能转换为热能，使材料气化而蚀除材料。
30. 固体、气体等不同激光器的能量转换过程是否相同？如不相同，则具体有何不同？答：并不完全相同。固体激光器由电能点燃氙灯等强光源(光泵)，将电能转换为光能使激光器内的工作物质吸收，一定程度后发出激光。而气体激光器则由电能直接激励气体介质形成放电，气体粒子被激发后产生激光。
固体激光器的转换效率不如气体激光器；固体激光器具有较高的功率；固体激光器一般为脉冲激光器，而气体激光器一般为连续激光器。
31. 不同波长的红外线、红光、绿光、紫光、紫外线，光能转换为热能的效率有何不同？答：不同波长频率的光所含的能量E=hv，其中v为光的频率，h为普朗克常数。可见光所含的能量和其频率成正比。但照射到物体上后光能转换成热能的大小，即光能转换的频率，却随波长(频率)和物体对该光波的吸收率不同而不同。例如红光或红外线照射到人体皮肤上，人们感觉到远比绿光，紫光更温暖，因为皮肤吸收红光的效率远比其他光波更高。同样激光打孔、切割时，影响光能转换为热能效率的因素，除材料对该光波的吸收率外，还有反射率也有很大影响，因此很难加工反射率较高的光洁镜面。
32. 从激光产生的原理来思考、分析，它如何被逐步应用于精密测量、加工、表面热处理，甚至激光信息存储、激光通信、激光电视、激光计算机等技术领域的？这些应用的共同技术基础是什么？可以从中获得哪些启迪？
答：激光之所以能广泛应用于上述高新技术中，主要是基于它的一系列固有的特点，例如单色性，相干性，方向性极好，瞬时功率，能量密度极大等技术基础。
以激光通信为例，由于光的频率高，波长短，发射角小，故具有下列优点：
(1)信息容量大，传送路数多。因为信息容量和信息道的带宽成正比，带宽愈宽容量愈大。激光的频率极高，约可容纳100亿个通话线路；若每个电视台占用10MHZ带宽，则可同时播送1000万套电视节目而互不干扰。这是过去任何一种通信系统所不能达到的巨大通信容量。
(2)通信距离远，保密性能好。由天线发射的波束，其发散角和λ∕D成正比(λ为波长，D为天线直径)。所以波长愈短，天线愈大，发射就愈小。例如，对于波长为1 m的光波，若用直径20cm的透镜(就是激光的发射天线)，那么发射角就只是1.1，而对于微波来说，即使使用庞大的天线，发射角仍有几度。由于激光束发射角很小，能量集中在狭小的范围内，以此可以把信息传送到很远的距离。这对空间通信，宇宙通信有重要的意义。激光束不仅发射角小，而且可以采用不可见光，因此敌人不易从中截获，保密性能好。
(3)结构轻便，设备经济。由于激光的发散角小，方向性好，光通信所需的发射天线和接收
天线都可以做得很小。一般天线直径为几十厘米，重量不过几公斤。而功能类似的微波天线，重量以十吨，百吨计。
另外，激光电视与普通电视相比，后者存在着屏幕小，亮度低，设备庞大等缺点。而激光电视则有一下优点：
(1)摄像时无需外部照明，免除了庞大的照明设备，因而轻便，激动，还可以拍摄完全处于黑暗中的景物。以其狭窄的光束迅速扫描，即使在黑暗中也难于觉察。若采用不可见的紫外光或红外光，则肉眼根本无法发现，保密性极高。
(2)激光摄像无需成像光学系统。物体不管多远，都在焦点上。其有效范围仅受短距离的视觉和长距离的信号功率的限制。至于显示过程，在普通电视中，传递的电视图象显示在显象管的荧光屏上。而在激光电视中，图象可以通过显示器在普通的电影屏幕上。由于激光具有很高的亮度，所以激光电视图象的亮度很高，可以在白天普通的房子里观看，不需要暗室设备。
(3)激光显示不需要在真空条件下工作，显示图象的屏幕单独摆在大气空间，这样电视图象就可以放得很大。根据现有水平，图象面积可达3×4m 甚至更大。看电视和看电影一样。这是激光电视的一个重要特色。由于激光束很平行，激光显示的清晰度可以做得比较高。由于激光的颜色很纯，因而所显示图象色彩鲜艳。
以上给人的启迪是：任何一种物理化学现象，只要有它一定的与众不同的特点，就有可能发展成为一种有用的新技术，所谓天生其物，必有其用。
33. 电子束加工和离子束加工在原理上和在应用范围上有何异同？
答：二者在原理上的相同点是均基于带电粒子于真空中在电磁场的加速、控制作用下，对工件进行撞击而进行加工。其不同处在于电子束加工是基于电能使电子加速转换成动能，在撞击工件时动能转换成热能使金属熔化，气化而被蚀除。而离子束加工是电能使质量较大的正离子加速后，打到工件表面，是靠机械撞击能量使工件表面的原子层变形，破坏或切除分离，并不发热。在工艺上：离子束加工有离子刻蚀，渐射沉积，离子镀，离子注入(表面改性)等多种形式，而不像电子束加工，有打孔，切割，焊接，热处理等形式。
34. 电子束加工、离子束加工和激光束加工相比，各自的适用范围如何？三者各有什么优缺点？
答：三者都适用于精密、微细加工，但电子束、离子束需在真空中进行，因此加工表面不会被氧化、污染，特别适合于“清洁”、“洁净”加工。离子束主要用于精微“表面工程”；
电子束加工可以聚焦到0.1微米，离子束加工可以控制表面刻蚀速率到每秒10层原子层，电子束和离子束加工的结合，是制造大规模集成电路的关键技术；激光因可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也适用于大型工件的切割，热处理等工艺。
35. 电子束、离子束、激光束三者相比，哪种束流和相应的加工工艺能聚焦得更细？最细的焦点直径大约是多少？
答：激光聚焦后焦点的直径取决于光的波长。波长为0.69微米的红色激光，聚焦后的光斑直径很难小于1微米，因为聚焦透镜有像差等误差。二氧化碳气体激光器发光能发出波长为1.06微米的红外激光，其焦点光斑直径更大。波长较短的绿色激光和准分子激光器可获得较
小的焦点，常用于精密、微细加工。电子束最佳时可获得0.25微米的聚焦直径，可用于制作大规模集成电路的光刻。如果用波长很短的X光射线(波长为1~0.1纳米)，可得到0.1微米左右的聚焦直径。
36. 电子束加工装置和示波器、电视机的原理有何异同之处？
答：它们都有一个电子枪用来发射电子，使电子奔向高电压的正极，而后再用线圈(电磁透镜)进行聚焦，用电场进行偏转，控制扫描出图形来。只不过电子束加工装置的功率较大，而示波器，电视机的功率较小而已。彩色电视机因有红，蓝，黄三种基本色，故需有三个电子枪，结构和控制更为复杂。
37. 超声加工时的进给系统有何特点？
答：超声加工时的进给系统是靠重锤通过杠杆使工具轻轻压在工件上，靠轻微的压力使工具端面和磨粒与工件表面接触，工件表面去掉多少，进给多少，是悬浮式的柔性进给系统，而不是刚性的进给系统实现的，它与机械加工和电火花加工的进给系统不一样。
38. 一共振频率为25kHz的磁致伸缩型超声清洗机底面中心点的最大振幅为0.01 mm，试计算该点最大速度和最大加速度。它是重力加速度g 的多少倍？如果是共振频率为50kHz的压电陶瓷型超声清洗器，底面中心点的最大振幅0.005 mm，则该点最大速度和加速度又是多少？
答：按教材中超声振动时的最大速度Vmax和最大加速度amax计算公式
Vmax=wA=2πfA=2π×25000×0.01=1570.8mm/s=1.57m/s，
amax=w A=4π ×25000 ×0.01=246.74×106mm/s =246740m/s，
是地心加速度g=9.8m/s 的25000倍。
如果共振频率增加为一倍f=50KHZ，振幅减小成一半A=0.005mm，则
Vmax=1。57×2/2=1。57mm/s，
amax=246740×4/2=493480m/s，
是地心加速度g的5000倍。
39. 试判断超声加工时：(1)工具整体在作超声振动；(2) 只有工具端面在作超声振动；(3)工具各个横截面都在作超声振动，但各截面同一时间的振幅并不一样；(4) 工具各个横截面依次都在作”原地踏步”式的振动。以上各点，哪种说法最确切？有无更确切的说法？答：以上说法中，(3)比较确切，超声波在工具(变幅杆)内传递时，各个横截面都在作超声振动，单个截面在同一时间的振幅不一样，有的截面始终为零(如固定超声系统的驻波点)，有的有时振幅最大，如工具端面的加工点。
最确切的说法是，应按教材中的超声波在固体中的传播过程，各质点都在传播方向上振动，但传到端面后波在反射，两者的合成运动才是各质点的实际运动。
40. 超声波为什么能”强化”工艺过程，试举出几种超声波在工业、农业或其他行业中的应用。
答：超声波因具有较大的瞬时速度，尤其是瞬时加速度，故可用作强化工艺过程。如工业中
的粉碎(使物质颗粒细化)，乳化。在农业上可用强超声处理种子优化品种，在医学上可用强超声波击碎人体内的肾结石，胆结石等等。
41. 超声波可用于加工、清洗、焊接和探伤，其在本质、机理上有何共同关联之处？
解：超声加工时利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。超声清洗的原理主要是基于超声频振动在液体中产生的交变冲击波和空化作用。超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。都是通过超声波使工件受迫振动，根据能量的大小有不同的用途。
42. 常见的快速成形中方法主要有（可以写出基本原理）
其中切割轮廓成形的方法是：薄片分层叠加成形（LOM）。基本原理：根据零件分层几何信息切割箔材和纸等，将所获得的层片粘接成三维实体。
最适合铸造的快速成型方法：选择性激光烧结成形。基本原理：利用粉末材料（金属粉末或非金属粉末）在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下逐层堆积成形。
精度最高的快速成型方法：光敏树脂液相固化成形。基本原理：基于液态光敏树脂的光聚合原理。
可以实现彩色成型的快速成型方法：熔丝堆积成形。基本原理：利用热塑性材料的热熔性、粘接性，在计算机控制下层层堆积成形。
43. 快速成型制造金属件的方法（写出4种方法的基本过程）
答：薄片分成叠加成形：首先铺上一层箔材，然后用CO2激光器在计算机控制下切出本层轮廓，非零件部分全部切碎以便于去除。当本层完成后，再铺上一层箔材，用滚子碾压并加热，以固化黏结剂，使新铺上的一层牢固地粘接在已成形体上，再切割该层的轮廓，如此反复直到加工完毕，最后去除切碎部分以得到完整的零件。
选择性激光烧结成形（SLS）：先在工作台上铺上一层粉末，在计算机控制下用激光束有选择地进行烧结(零件的空心部分不烧结，仍为粉末材料)，被烧结部分便固化在一起构成零件的实心部分。一层完成后再进行下一层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零件。
光敏树脂液相固化成形（SLA）：以液态光敏树脂为材料充满液槽，由计算机控制激光束跟踪层状截面轨迹，并照射到液槽中的液体树脂，而使这一层树脂固化，之后升降台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，然后再进行新一层的扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕，得到1个三维实体模型。
熔丝堆积成形（FDM）：以热塑性成形材料丝为材料，材料丝通过加热器的挤压头熔化成液体，由计算机控制挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，使熔化的热塑材料丝通过喷嘴挤出，覆盖于已建造的零件之上，并在极短的时间内迅速凝固，形成一层材料。之后，挤压头沿轴向向上运动一微小距离进行下一层材料的建造。这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。
44. 光固化快速成型的基本硬件有（光源）、（扫描器）（光固化材料）、（工作平台），基本软件有（CAD/CAM）、（数据处理软件，分层、加支撑）和（扫描控制，扫描速度、方向等）。
45. 塑料粉末烧结快速成型使用激光器的类型和特性（CO2 激光器）、（波长10.6μm ）和功率（50w），金属粉末直接烧结快速成型激光器类型和波长（YAG 激光器）、（波长1.06μm）（3kw ）。
46. 激光打孔利用了激光的（能量密度大）特性，使材料发生（气化），激光深熔焊接利用了激光加工在材料中产生的（能量密度阈值）效应、（等离子）效应。
47. 简述产品快速开发系统构成，简述其中主要几个系统所起作用。
工业设计、产品设计：CAD，RE，CAE；
产品模型快速制造：Rapid Protyping；
小批量产品模型快速制造：Rapid Tooling
上海第二工业大学（试卷编号：） 20 –20 学年第学期期终考试特种加工技术试卷 答案 一、填空：( 30 分，每空1分) 1、电火花加工中，单个脉冲放电所释放的能量取决于（极间放电电压）、（放电电流）、（放电持续时间）。 2、电火花加工过程中，电火花加工过程的稳定性对电蚀量有影响，对稳定性影响最大的是电火花加工的（自动进给和调节）系统，以及正确（加工参数）的选择和调节。为提高加工稳定性，改善排屑条件，提高加工速度和防止拉弧，常采用（强迫冲油）和（工具电极定时抬刀）。 3、电火花加工的电极材料对加工稳定性有影响，常用的电极材料有（铜）、（石墨）。 4、电火花加工后，材料的表面层可分为（熔化凝固）层和（热影响）层。 5、型腔的电火花加工方法主要有（单电极平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）。 6、电火花加工脉冲电源按输出脉冲波形可分为（矩形波脉冲电源）、（高低压复合脉冲电源）、（梳状波分组脉冲电源）、（阶梯波脉冲电源）等。 7、电解加工中，常用的电解液为（ NaCl ）、（ NaNO3 ）、 （ NaClO3 ）三种。 8、电解液的参数除除成分外，还有（粘性）、（温度）、（PH值）和浓度等。 9、影响电火花加工精度的主要因素有（放电间隙的大小）、（放电间隙的一致性）、（工具电极损耗）及其稳定性。 10、电火花加工的表面质量主要包括（表面粗糙度）、（表面变质层）、（表面力学性能）三部分。 二、选择题、（5 分、每题1分） 1、电火花加工使用（A）进行加工的。 （A）电能和热能（B）电能和光能 （C）声能和热能（D）光能和热能 2、对于电火花加工，我国通常把工件接脉冲电源的正极（工具电极接负极）时，称（B）加工 （A）极性（B）正极性 （C）其它（D）负极性 3、电火花加工存在电极损耗，该损耗多集中于电极的（ B ）。 （A）任意位置（B）尖角或底面 （C）上面（D）侧面
各种材料及其加工工艺详解 1. 表面立体印刷（水转印）水转印——是利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移，基本流程为： a. 膜的印刷：在高分子薄膜上印上各种不同图案； b. 喷底漆：许多材质必须涂上一层附着剂，如金属、陶瓷等，若要转印不同的图案，必须使用不同的底色，如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等，石纹基本使用白色等； c. 膜的延展：让膜在水面上平放，并待膜伸展平整； d. 活化：以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态； e. 转印：利用水压将经活化后的图案印于被印物上； f. 水洗：将被印工件残留的杂质用水洗净； g. 烘干：将被印工件烘干，温度要视素材的素性与熔点而定； h. 喷面漆：喷上透明保护漆保护被印物体表面； i. 烘干：将喷完面漆的物体表面干燥。水转印技术有两类，一种是水标转印技术，另一种是水披覆转印技术，前者主要完成文字和写真图案的转印，后者则倾向于在整个产品表面进行完整转印。披覆转印技术(CubicTransfer)使用一种容易溶解于水中的水性薄膜来承载图文。由于水披覆薄膜张力极佳，很容易缠绕于产品表面形成图文层，产品表面就像喷漆一样得到截然不同的外观。披覆转印技术可将彩色图纹披覆在任何形状之工件上，为生产商解决立体产品印刷的问题。曲面披
覆亦能在产品表面加上不同纹路，如皮纹、木纹、翡翠纹及云石纹等，同时亦可避免一般板面印花中常现的虚位。且在印刷流程中，由于产品表面不需与印刷膜接触，可避免损害产品表面及其完整性。 2. 金属拉丝直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦（如在有装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理：采用两组同向旋转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速转动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波浪式纹路。旋纹也称旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。 螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机，将其固定在桌
一、名词解释： 1．极性效应 在电火花加工中，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。 2．线性电解液 如NaCl电解液，其电流效率为接近100%的常数，加工速度v L和与电流密度i的曲线为通过原点的直线（v L=ηωi），生产率高，但存在杂散腐蚀，加工精度差。 3．平衡间隙（电解加工中） 当电解加工一定时间后，工件的溶解速度vL和阴极的进给速度v相等，加工过程达到动态平衡，此时的加工间隙为平衡间隙Δb 。 4．快速成形技术 是一种基于离散堆积成形原理的新型成形技术，材料在计算机控制下逐渐累加成形，零件是逐渐生长出来的，属于“增材法”。 5．激光束模式 激光束经聚焦后光斑内光强的分布形式。 二、判断题： 01．实验研究发现，金刚石刀具的磨损和破损主要是由于111晶面的微观解理所造成的。（√） 02．电解加工时由于电流的通过，电极的平衡状态被打破，使得阳极电位向正方向增大（代数值增大）。（√） 03．电解磨削时主要靠砂轮的磨削作用来去除金属，电化学作用是为了加速磨削过程。（×） 04．与电火花加工、电解加工相比，超声波加工的加工精度高，加工表面质量好，但加工金属材料时效率低。（√） 05．从提高生产率和减小工具损耗角度来看，极性效应越显著越好，所以，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。（√） 06．电火花线切割加工中，电源可以选用直流脉冲电源或交流电源。（×） 07．阳极钝化现象的存在，会使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿，所以它是有害的现象，在生产中应尽量避免它。（×）08．电子束加工是利用电能使电子加速转换成动能撞击工件，又转换成热能来蚀除金属的。（√） 10．电火花加工是非接触性加工（工具和工件不接触），所以加工后的工件表面无残余应力。（×） 11．电化学反应时，金属的电极电位越负，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。（√） 12．电解加工是利用金属在电解液中阴极溶解作用去除材料的，电镀是利用阳极沉积作用进行镀覆加工的。（×） 13．氯化钠电解液在使用中，氯化钠成分不会损耗，不必经常添加补充。（√） 14．由于离子的质量远大于电子，故离子束加工的生产率比电子束高，但表面粗糙度稍差。（×）
《现代加工技术》复习题 1.现代加工技术则是指满足“（高速）、（高效）、（精密）、微细、自动化、（绿色化）”特征中一种以上特征的加工技术。 2．20世纪末出现了一种新的加工技术分类方法，将加工技术分为四大类，即：（去除（或减材）加工）、（增材加工）、变形加工和表面加工。 3.切削用量三要素包括（切削速度）、（进给量）和（切削深度）。 4.单个磨粒的磨削过程大致分为（滑擦）、（刻划）和（切削）三个阶段.。 5.磨料在基带上的涂敷方法一般有重力作用法和（静电植砂法）。 6.研磨工艺参数有（研磨压力）、（研磨速度）、研磨时间、（研磨运动轨迹）。 7.珩磨加工时，珩磨头有三个运动，即（旋转运动）、（往复运动）和垂直于加工表面的径向加压运动。 8.电火花加工按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，可分为（电火花穿孔成形加工）、（电火花线切割）、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工等。 9.（电火花高速小孔加工）工艺是近年来新发展起来的。这种加工方法最适合加工～3mm左右的小孔且深径比可超过100。 10.激光切割的工艺参数为（切割速度）、（焦点位置）、（辅助气体）和（激光功率）。 11.绿色加工具有以下基本特征（技术先进性）、（绿色性）、（经济性）。 12.加工参数优化的方法有（解析优化方法）和（试验优化方法）两种。 13.塑性材料的切屑形成过程，就其本质来说，是被切削材料在刀具切削刃和前刀面作用下，经受挤压产生（剪切滑移）的过程。 14.默钱特剪切角理论公式中的剪切角是根据（最小切削功原理）确定的。 15.高速切削加工的刀具材料主要有（超硬刀具材料）、陶瓷刀具、TiC（N）基硬质合金和涂层刀具。 16.对（淬硬钢）材料进行高速车削加工叫高速硬车削，可以采用硬车削替代磨削加工的场合很多，如汽车曲轴加工、轴承加工、淬硬螺纹加工等。 17.在线电解修整ELID是专门应用于（金属结合剂）砂轮的修整方法，与普通的电解修整方法相比，具有修整效率高、工艺过程简单、修整质量好等特点。 18.以砂轮高速、（高进给速度）和大切深为主要特征的高效深磨HEDG技术是高速磨削在高效加工方面的最新应用。
特种加工技术试题 一、填空题（每空1分，共10分） 1.电火花加工原理是基于，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。 2.电火花加工的条件包括使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙、必须是瞬时脉冲性放电、。 3.在采用长脉冲（t>100us）电火花粗加工时，应采用极性加工，可以得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。 4.二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电。二次放电对加工精度的影响主要是在和使加工棱角边变钝。 5.电火花加工自动进给调节系统包括测量环节、、放大驱动环节、执行环节和调节对象几个主要环节。 6.电火花线切割加工总是采用极性加工。 7.利用原理对金属进行加工的方法即电化学加工。 8.是在电解加工中，使金属阳极溶解过程的超电位升高和电解速度减慢的现象。 9.混合气体的作用包括增加电解液中的电阻率，减少杂散腐蚀，使电解液向非线性方面转化和。 10.原子从高能态自发跃迁到低能态而发光的过程称为。 二、选择题（选择符合题意选项，多选或少选均不得分，每题3分，共30分） 1.电火花加工的局限在于（） A．主要用于加工金属等导电材料；B.一般加工速度较慢； C.存在电极损耗； D.工具的尖角很难精确到工件上 2.电火花加工提高电蚀量和生产率的途径包括（） A.提高脉冲频率f； B.增加单个脉冲能量WM C.增大脉冲间隙t D.提高工艺系数K 3.关于电火花线切割，以下说法正确的有（） A.线切割加工脉冲电源的脉宽较窄，单个脉冲能量、平均电流一般较小；
B.加工速度随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大和脉冲间隔的减小而提高； C.表面粗糙度数值随峰值电流、脉冲宽度的增大及脉冲间隔的减小而增大 D.线切割加工的工件具有黑白交错相间的条纹 4.电解加工的缺点在于（） A.不易达到较高的加工精度和加工稳定性 B.电解加工的附局设备较多，占地面积较大，机床要有足够的刚性和防腐性能，造价高。 C.电极工具的设计和修正比较麻烦 D.电解产物需进行妥善处理，污染环境 5.钢在NaCl水溶液中电解加工，阳极反应产物为（） A.H2 B.Cl2 C.Fe(OH）2 D.Fe(OH）3 6.关于电解加工的规律，（）不正确。 A.电化学当量愈大，生产率愈高； B.电流密度越高，生产率越高； C.加工间隙越小，蚀除速度也就越高Ｄ．采用低质量分数的电解液生产效率高７．由于激光的（），从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。 Ａ．高强度Ｂ．高方向性Ｃ．高单色性Ｄ．高相干性 ８．钕玻璃激光器的特点包括（） Ａ．价格低，可做较大尺寸Ｂ．较高的光学均匀性 Ｃ．导热性较好Ｄ．机械性能好 ９．激光切割具有()优点。 Ａ．几乎不受切割材料的限制Ｂ．无力接触式加工 Ｃ．精密加工以连续输出方式工作Ｄ．切缝细小，可以实现窄缝切割及雕刻 １０．激光加工的基本设备由（）组成。 Ａ．激光器Ｂ．激光器电源Ｃ．光学系统Ｄ．机械系统 三、简答题（共２０分） １．简述对电火花加工自动进给系统的一般要求。（４分） ２．什么是型腔模电火花加工的分解电极法？特点是什么？（４分） ３．什么是电极的极化？具体包括哪几种？（４分） ４．电解磨削的电化学阳极溶解的机理与电解加工相比有什么不同？（４分）
设计材料及加工工艺
材料与工艺 NO.1 1、什么是材料的固有特性？包括那些方面？ 1）、材料的固有特性是由材料本身的组成、结构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，它受外界（即使用条件)的制约。 2）、包括两个方面： a、材料的物理性能：1、材料的密度 2、力学性能（强度、弹性、和塑性、脆性和韧性、刚度、 硬度、耐磨度） 3、热性能（导热性、耐热性、热胀性、耐火性） 4、电性能（导电性、电绝缘性） 5、磁性能 6、光性能 b、材料的化学性能：1、耐腐蚀性 2、抗氧化性 3、耐候性 2、什么是材料的派生性能？包括哪些内容？ 1）、它是由材料的固有特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的感觉特性和环境特性。 2）、材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和环境的经济性。 3、工业造型材料应具备哪些特征？ 产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下，将现代社会可能提供的新材料，新技术创造性的加以利用，使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 4、简述材料设计的内容？ 产品材料中的材料设计，是以包含“物-人-环境”的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废气处理和环境保护看成一个整体，着重研究材料与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性、社会性、历史性、生理性和心理性、环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各钟材料在设计中的使用价值和审美价值，使材料特性与产品的物理功能和心理功能达到高度的和谐统一。使材料具有开发新产品和新功能的特性，从各种材料的质感去获取最完美的结合和表现，给人以自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 5、材料设计方式有几种？各有什么特征？ 1）、产品材料造型设计其出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较。 其主要方式有两种： 一是从产品的功能、用途出发、思考如何选择或研制相应的材料 二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创
现代加工制造技术课程设计(论文) 设计（论文）题目五轴联动数控加工 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称机械工程及自动化 学生姓名严亚鹏 学生学号201106040419 任课教师孙未老师 设计（论文）成绩 教务处制 2015年1月3日
填写说明 1、专业名称填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 2、格式要求：格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm， 左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体)； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)； 正文部分采用三级标题； 第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行） 参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
目录 第1节------------------------------------------------------------------------------------------------ 第2节------------------------------------------------------------------------------------------------
填空题 7．常见的外圆的加工方法有车削和磨削。 6．加工质量包含尺寸精度，_形位公差 __和粗糙度_ __三个方面的内容。 3．平面磨削方式有_周边磨削____和_断面磨削_____两种，相比较而言_周边磨削_ __的加工精度和表面质量更高，但生产率较低。 4．精加工大致有三个阶段，它们是切削阶段、半切削阶段和光整阶段。 1、轴类零件在加工中多数用的定位基准是中心孔，因为外圆的设计基准是轴的中心线， 这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则。 表示该机床是卧式机床，40表示其最大车削直径为400mm。 2. 把工艺过程的有关内容和操作方法等按一定的格式用文件的形式规定下来的工艺文件，称之为_机械加工工艺规 程_ __ 。 特种加工是指哪些加工方法电火花加工、电解加工、激光加工。 1. 把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为__工艺路线 __。 2. 获得零件形状精度的方法有_轨迹 __法、_成形 __法和_ 展成 __ 法。 3.在制造过程中所使用的基准，被称之为__装配基准 __ 。 4.工件在加工过程后如果其形状误差与毛坯相类似，这种误差被称之为_ 毛坯误差___。 6．切削用量三要素是指车削速度、进给量和背吃刀量。 判断题 一个零件在机床上加工，把零件夹紧了，也就定位了。（×） 工件表面有硬皮时，应采用顺铣法加工…………………………（×） 3．硬质合金浮动镗刀能修正孔的位置误差………………………（√） 5．磨削硬材料应选择高硬度的砂轮……………………………………（×） 7．在淬火后的工件上通过刮研可以获得较高的形状和位置精度。…………（×） 9．超精加工能提高加工表面的位置精度。…………………………（×） 10．铰孔能提高孔的尺寸精度及降低表面粗糙度，还能修正孔的位置精度。…（√） 11．滚压后零件的形状精度、位置精度只取决于前道工序。………（√） 3、采用双支承引导的镗床夹具，由于加工时镗杆与镗床主轴采用浮动联接， 因此镗孔的精度主要取决于镗床夹具的精度。（镗孔的位置精度取决于镗模两导向孔的位置精度） （×） 4．研磨能提高加工表面的位置精度………………………………（×） 4、为了减少误差复映，对加工精度的影响，可通过提高毛坯的精度 和多次走刀。（√）
金属加工工艺 第一篇变形加工第二篇切削加工第三篇磨削加工第四篇焊接第五篇热处理第六篇表面处理 第一篇变形加工 一、塑性成型 二、固体成型 三、压力加工 四、粉末冶金 一、塑性成型加工 塑性(成型) 塑性(成型)加工是指高温加热下利用模具使金属在应力下塑性变形。 分类： 锻造： 锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工方式给金属造型，艺之一。艺之一。 扎制： 扎制：高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊子将金属扎入型模中以获得预设的造型。 挤压：用于连续加工的，具有相同横截面形状的实心或者空心金属造型的工艺，状的实心或者空心金属造型的工艺，既可以高温作业又可
以进行冷加工。 冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，可以加工各种壁厚的零件，加工成本低。 拉制钢丝： 拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。 二、固体成型加工 固体成型加工：是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条、片以及其他固体形态。加工成本投入可以相对低廉一些。 固体成型加工分类：旋压：一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法。加工时，将高速旋转的金属板推近同样高速旋转的，固定的车床上的模型，以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。弯曲：一种用于加工任何形式的片状，杆状以及管状材料的经济型生产工艺。 冲压成型： 金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。 冲孔： 利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，小批量生产都可以适用。冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利用冲下部分，而后者利用冲切之后金属片剩余部分。 切屑成型：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑
选择题(选择一个正确答案) 1.焊缝中常见的缺陷是下面哪一组?(b) a.裂纹,气孔,夹渣,白点和疏松 b.未熔合,气孔,未焊透,夹渣和裂纹 c.气孔,夹渣,未焊透,折叠和缩孔 d.裂纹,未焊透,未熔合,分层和咬边 2.下面哪种缺陷不是滚轧产品中常见的缺陷？（c）：a.缝隙 b.疏松 c.冷隔 d.裂纹 3.下面哪种缺陷不是锻造产品中常见的缺陷？（b）：a.折叠 b.疏松 c.裂纹 d.白点 4.下面哪种缺陷通常与焊接工艺有关？（a）：a.未焊透 b.白点 c.缝隙 d.分层 5.下面哪种缺陷是由于锻造工艺引起的？（b）：a.缩管 b.折叠 c.分层 d.以上都是 6.下面哪种缺陷是由于滚轧工艺引起的？（b）：a.气孔和缩管 b.分层 c.裂纹 d.以上都是 7.下面哪种缺陷属于锻件缺陷?(b)：a.冷隔 b.折叠 c.未熔合 d.咬边 8.下面哪种缺陷属于铸件缺陷?(a)：a.冷隔 b.折叠 c.未熔合 d.咬边 9.下面哪种缺陷属于焊缝缺陷?(c)：a.冷隔 b.折叠 c.未熔合 d.分层 10.下面哪种元素属于钢中的有害元素(c)：a.镍 b.铝 c.硫 d.铬 11.下面哪种元素属于钢中的有害元素(c)：a.钨 b.铝 c.磷 d.钛 12.属于制造加工过程中出现的缺陷为(d)：a.疲劳裂纹 b.腐蚀裂纹 c.残余缩孔 d.焊接裂纹 13.属于制造加工过程中出现的缺陷为(c)：a.疲劳裂纹 b.应力腐蚀裂纹 c.热处理裂纹 d.疏松 14.下列缺陷中的(e)是使用过程中出现的缺陷：a.疲劳裂纹 b.气孔 c.发纹 d.应力腐蚀裂纹 e.a和d 15.下列缺陷中哪个是金属材料机械加工过程中产生的缺陷?(d) a.残余缩孔 b.非金属夹杂 c.条带状偏析 d.冷作硬化 16.下列哪种缺陷是原材料缺陷?(d)：a.疲劳裂纹 b.腐蚀裂纹 c.淬火裂纹 d.疏松 17.下列缺陷中的(d)是原材料缺陷：a.疲劳裂纹 b.应力腐蚀裂纹 c.热处理裂纹 d.疏松 18.下列缺陷中哪种是使用过程中出现的缺陷?(a)：a.疲劳裂纹 b.气孔 c.热处理裂 纹 d.疏松 e.发纹 19.下列缺陷中的(b)是使用过程中出现的缺陷：a.淬火裂纹 b.腐蚀凹坑 c.未熔合 d.冷隔 20.下列缺陷中哪种是原材料缺陷?(d)：a.疲劳裂纹 b.应力腐蚀裂纹 c.热处理裂 纹 d.疏松
郑州科技学院2010-2011学年第一学期期末考试 《特种加工技术》试题 一、填空题（30分，每空1分） 1．特种加工主要依靠___________________等能量去除金属材料，而不主要依靠___________。 2．电火花加工的原理是基于工具和工件之间_______________________时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属。 3．对电火花加工用脉冲电源总的要求是有较高的加工速度、工具损耗低、________________、_________________。 4．电火花加工用的RC线路脉冲电源由_______________和_______________两个回路组成。 5．电火花加工用的自动进给系统主要由_____________、______________、_______________、执行环节、调节对象等组成。 6．型腔模电火花加工主要有__________________、_________________和________________三种工艺方法。7．电火花线切割机床上的锥度切割装置主要有___________________和___________________。 8．高频分组脉冲在一定程度上解决了________________和__________________两项工艺指标的矛盾。9．数控线切割机床工作台的_____________与导向器_____________纵横驱动可以实现锥度、上下异形面的切割加工。 10．电化学加工按工作原理可分为三大类，第一类是利用__________________去除金属的电解加工，第二类是利用__________________进行加工的电铸涂镀，第三类是电化学复合加工。 11．电解加工中要求电解液中所含的阴离子应具有____________的标准电势，阳离子应具有____________的标准电势，最终产物应是___________的化合物。 12．常用的固体激光器有_____________激光器、_____________激光器、________________激光器。13．超声波加工是利用工具端面作_______________，通过_______________对脆硬材料进行加工的一种成形方法。 14．快速成形技术是基于一种全新的制造概念——__________________。 二、判断题（10分，每题1分，正确的打√，错误的打×） 1．特种加工时，工具的硬度不能低于被加工材料的硬度。（） 2．电火花加工在实际生产中可以加工通孔和盲孔。（） 3．电火花成型加工机床上安装的平动头可以加工出有清棱、清角的型腔。（） 4．线切割加工时，加工速度随着脉冲间隔的增大而增大。（） 5．为了保证工作台的定位精度，线切割机床工作台上的传动丝杠和螺母之间必须消除间隙。（）6．采用“中极法”电解磨削时不必使用导电砂轮。（） 7．激光打孔时，激光束的焦点落在工件的表面或略微低于工件表面时最合适。（） 8．电子束加工装置主要由电子枪、真空系统、控制系统和电源等部分组成。（） 9．超声加工只能加工硬质合金、淬火钢等脆硬金属材料，不能加工玻璃、陶瓷等非金属脆硬材料。（）10．熔丝堆积成形工艺是利用热塑性材料的热熔性、黏结性在计算机控制下层层堆积成形的。（）
切削加工技术 1.现代加工技术的发展趋势：追求更高的加工精度、以高速实现高品质加工、微细与纳米 加工快速发展、追求加工智能化、更加注重加工的绿色化 2.切削加工技术正朝着高速、高效、精密、微细、智能、绿色的方向发展 3.切削加工是指采用具有规则形状的刀具从工件表面切除多余材料，从而保证在几何形 状、尺寸精度、表面粗糙度以及表面层质量等方面均符合设计要求的机械加工方法 4.切削用量是指刀具及工件的运动速度以及刀具切入工件内部的深度 5.外圆车刀切削部分的构成： 前刀面：切削流经的表面 主后刀面：与工件过渡表面相对的表面 副后刀面：与工件上已加工表面相对的表面 切削用量三要素：切削速度、进给量和切削深度 刀具静止坐标系： 基面：通过主切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面 切削平面：通过主切削刃选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面 主剖面：通过主切削刃选定点，与基面和切削平面都垂直的平面 刀具角度标注： 主剖面内测量： 前角：前刀面与基面的夹角前角越大刀具越锋利，切削力越小，但同时刀刃部位强度和散热性能下降 后角：主后刀面和切削平面的夹角它使主后刀面和过渡平面之间的摩擦减小，但后角过大，也会使刀刃强度下降 楔角：前刀面和后刀面的夹角 基面投影上测量： 主偏角：主切削刃与进给方向在基面投影上的夹角选用不同的主偏角能够改变切削力的方向和大小，并改变切削厚度和切削宽度的比例 副偏角：副切削刃与进给方向在基面投影上的夹角选用不同的副偏角会影响加工表面粗糙度 刀尖角：主切削刃和副切削刃在基面上投影的夹角 切削平面内测量： 刃倾角：主切削刃与基面的夹角 6.切削层参数：切削厚度、切削宽度、切削面积 7.切削加工过程中被切除的多余材料成为切削 8.切削的类型：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑 9.剪切面OM与切削速度方向的夹角称为剪切角 10.剪切角与切削变形有着十分密切的关系。剪切角若减小，切削便变短变厚，变形系数便 增大 11.剪切角理论公式： 当前角增大时，剪切角随之增大，变形减小。可见在保证切削刃强度的前提下，增大刀具前角对改善切削过程是有利的； 当摩擦角增大时，剪切角随之减小，变形增大。因此在低速切削时，采用切削液以减小前刀面上的摩擦因数是十分重要的。 12.积屑瘤：在切削塑性材料时，往往在前刀面紧靠刃口处黏结着一小块很硬的金属楔块， 这个楔块称为积屑瘤
现代加工技术课程考核论文 论文题目：激光加工的柔性集成系统研究 学院：冶金与材料工程学院 班级：材料工程技术 学号及姓名： 成绩： 任课教师： 2010年5 月20 日
激光加工的柔性集成系统研究 摘要：激光加工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，同时 它也是先进制造技术的一种。激光加工本身就具有很好的柔性，适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。本文主要就其柔性集成系统进行研究。 关键词：激光器柔性制造系统三维激光加工 引言：激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。该技术涉及到光、机、电、材料 及检测等，同时也是先进制造技术的一种。杨叔子院士在其论文中总结的先进制造技术的八 个方面的发展趋势和特色：“数”；“精”；“极”；“自”；“集”；“网”；“智”；“绿”。仔细分析就激光加工技术而言在这八个方面具备了多数，而本文所要阐述的就是激光加工技术的 “集”，“智”，也就是激光加工的柔性化，集成化和智能化。而这些方向也正是我们激光加 工技术期待发展和需要发展的地方。以大族激光为代表的很多激光产业也在朝这些方面进行 研究和开发。这里主要是将激光加工技术应用到柔性制造系统(或单元)中来进行研究； 1、激光加工的柔性 激光加工本身就具有很好的柔性： (1) 激光器本身是一个比较简单而且易于控制的装置，如果把它产生的光束聚集成极细的光 束，就可以切割；散焦一点就可以焊接；再散焦一点，就能进行热处理。 (2) 采用激光加工，不仅加工速度快，效率高，成本低，而且避免了模具或刀具更换，缩短 了生产准备时间周期。易于实现连续加工，激光光束换位时间短，提高了生产效率。可进行多种工件交替安装。一个工件加工时，可卸下已完成的部件，并安装待加工工件，实现并行加工，减少安装时间，增加激光加工时间。 (3) 激光束采用直接驱动和导向方法。激光可作旋转、倾斜、上下左右移动等运动，能加工 工件的垂直面和复杂表面；而且直接驱动没有空程，精度高。将激光的控制和机器人相结合，用机器人来移动或多轴线方式方式翻转光束下的零件，可加工一些用传统方法加工比较困难 的零件。 2、柔性制造系统（FMS） 柔性制造系统(Flexible Manufacturing System 缩写FMS)是指适用于多品种、中小批量生产 的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。柔性是FMS的最大特点，即系统内部对外部环 境的适应能力。FMS自其诞生以来就显示出强大的生命力，它克服了传统的刚性自动线只 适用于大量生产的局限性，表现出了对多品种、中小批量生产制造自动化的适应能力。 一般柔性制造系统的主要组成部分为： (1) 加工系统 (2) 物料系统 (3) 计算机控制系统 (4) 系统软件 3、激光柔性加工系统的实现 随着激光与材料的相互作用的进一步研究，激光加工技术也必将广泛的应用在柔性制造系统上。实现激光加工的柔性系统化主要指激光加工头能灵活机动地引导激光束到达零件的待加 工位置。从激光加工机床所能加工零件的复杂程度看，又分平面二维和空间三维激光加工， 大功率激光三维加工是未来激光加工的方向的发展方向，为了实现激光加工的灵活性，三维
南昌理工学院2016～2017学年第一学期期末考试试卷 ___________院系_______________专业______年级_______班 姓名_____________学号________________
学号： 二、选择题（每题2分，共30分） 1.根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、（）等三种。 A 局部载荷B疲劳载荷C 剩余载荷 D 边缘载荷 2.材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和（）四类。 A钢材B有色材料C有机材料D铝合金 3.塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和（）。 A冷固塑性塑料B冷固弹性塑料C冷塑性塑料D热固性塑料 4.陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和（）两大类。 A近代陶瓷B古代陶瓷C景德镇陶瓷D唐三彩 5.木材在横切面上硬度大，耐磨损，但（），加工后不易获得光洁表面。 A易折断，易刨削 B易折断，难刨削 C难折断，难刨削 D难折断，易刨削 6.塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，（），减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 A化学性能优良，透光及防护性能差 B化学性能差，透光及防护性能差 C优良的化学性能，透光及防护性能 D化学性能差，透光性及保护性能好 7.塑料的挤出成型也称（），它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 A挤出模塑 B挤压 C压塑 D挤压模塑和挤塑 8.玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，（）。 A澄清和均化，冷却 B冷却，澄清 C澄清和均化 D冷却 9.木材与其他材料相比，具有（）、燃烧性和生物降解性等独特性质。 A多孔性、各向同性、湿涨干缩性 B多孔性、各向异性、湿涨干缩性 C多孔性、各向同性、干涨干缩性 D多孔性、各向异性、湿涨干伸性 10.金属切削加工可分为钳工和（）两部分。 A焊接加工B车削加工C机械加工D刨削加工 11玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、（）。 A表面装饰 B热处理 C冷却成型 D热处理和表面装饰
75分 1. （）工艺无需激光系统，因此使用、维护简单，成本低 (A) 、LOM工艺 (B) 、SLA工艺 (C) 、FMD工艺 (D) 、SLS工艺 [分值：1.0] 2. 以切削速度和进给速度界定：高速加工的切削速度和进给速度为普通切削的（） (A) 10-20倍 (B) 50-100倍 (C) 1-5倍 (D) 5-10倍 [分值：1.0] 3. 对于黑色金属、硬脆材料的超精密加工，则主要是应用（） (A) 精密切削 (B) 超精密切削 (C) 超精密磨料加工 (D) 电解加工 [分值：1.0] 4. 在高速切削加工范围，随切削速度提高（） (A) 传给工件的切削热大幅增加 (B) 传给工件的切削热基本不变 (C)
工件的热变形相对较大 (D) 工件的热变形相对较小 [分值：1.0] 5. 电解液( )价廉易得，对大多数金属而言，其电流效率均很高，加工过程中损耗小并可在低浓度下使用，应用很广。其缺点是电解能力强，散腐蚀能力强，成型精度难于控制，(A) NaNO3 (B) NaClO3 (C) NaCl (D) NaNO2 [分值：1.0] 6. 在1931年,高速加工处在（） (A) 探索阶段 (B) 实际运用阶段 (C) 高速发展阶段 (D) 刚刚开始应用 [分值：1.0] 7. 三维模型的近似处理的三维模型文件格式为（）。 (A) STL文件 (B) OBJ格式文件 [分值：1.0] 8. 采用高速加工技术加工模具型腔，比较合理的加工工艺是（） (A) 毛坯退火—粗加工—半精加工—淬火—电极加工—精加工—抛光 (B) 毛坯淬火—粗加工—精加工—超精加工—局部加工
1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。
19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力，使金属材料在不分离条件下产生变形，以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类：熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比，具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削，加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，优良的化学性能，透光及防护性能，减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑，它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，澄清和均化，冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。
机械制造技术基础考试试题带答案 一、金属切削基础知识 1. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。 (AB) A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中，主运动是。其特点是。(切下切屑的运动、速度快，只有一个) 3. 镗床镗孔时，其主运动是。(镗刀连续转动) 4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。(╳) 5. 拉削加工时，机床无需进给运动。(√) 6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。 (A) A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 7. 切削加工时，须有两个进给运动的有。 (B、D) A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣直齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。 (C) A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削 9. 所有机床都有主运动和进给运动。(╳) 10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。 (B、F) A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 11. 切削运动中，具有往复运动特点的机床有。 (C、F) A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。(母线、导线) 13. 切削用量包括、和。(切削速度、进给量、背吃刀量) 二、刀具知识 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。 (A) A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的住偏角是和之间的夹角。 (刀具进给正方向、主切削刃) 16. 刀具一般都由部分和部分组成。 (切削、夹持) 17. 车刀的结构形式有：等几种。 (整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式) 18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。 (主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角) 19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与 。 (摩擦;强度、锋利程度) 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。 (D) A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 21. 车刀刀尖安装高于工件回转轴线，车外圆时，。 (C、D) A 工作前角变小 B 工作前角不变 C 工作前角变大 D 工作后角变小 E 工作后角不变 F 工作后角变大 22. 车床切断工件时，工作后角变小。(√) 23. 一般来说，刀具材料的硬度越高，强度和韧性就越低。(√) 24. 高速钢是当前最典型的高速切削刀具材料。(╳) 25. 硬质合金是最适合用来制造成型刀具和各种形状复杂刀具的常用材料。(╳) 26. 制造成型刀具和形状复杂刀具常用的材料是高速钢。(√) 27. 选用你认为最合适的刀具材料。低速精车用 ;高速铣削平面的端铣刀用。 (高速钢、硬质合金) 27a. 选用你认为最合适的刀具材料。高速精车钢件用 ;拉削的拉刀用。 (硬质合金、高速钢) 28. 刀具前角是在面中测量，是与之间的夹角。 (正交平面、前刀面、基面) 29. 刀具前角为，加工过程中切削力最大。 (A)
传统加工技术与现代加工技术的比较及其意义 一、传统加工技术与现代加工技术的比较 1、传统加工技术 传统加工指主要依靠人工操作，利用机械力完成的零部件加工方法，包括成形加工和切削加工。成形加工此处不做比较，主要比较切削加工。 切削加工是指利用机械力，采用切削刀具切除工件余量的方法。它的主要加工方法有车、刨、磨、钻、镗及齿形加工等。车：主要是加工轴类或者回转体零件，通过车刀的车削使其达到应有的形状；铣：主要是加工平面，或者斜面，通过铣刀盘去掉平面；刨：主要是加工平面或者曲面，通过刨刀去掉平面或者曲面；磨：主要是通过砂轮磨平面、外圆、内圆使其达到表面粗糙度；钻：主要是通过钻头钻出孔儿来加工；镗：主要是通过镗刀或者刀片镗削内孔。后面两种主要是钳工的工作，钳工的基本操作有划线、锯削、锉削、钻孔、铰孔、攻丝、套扣、刮削及研磨等。机器的装配、调试和修理也属钳工范围。 2、现代加工技术 现代加工技术主要包括数控加工、特种加工、精密加工、超精密加工、纳米加工等，此处主要比较数控加工和特种加工。 数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。具体来说就是，数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。一般来说数控加工工艺主要包括选择并确定进行数控加工的零件及内容、对零件图纸进行数控加工的工艺分析、数控加工的工艺设计、对零件图纸的数学处理、编写加工程序单、按程序单制作控制介质、程序的校验与修改、首件试加工与现场问题处理以及数控加工工艺文件的定型与归档。数控加工是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。 特种加工，包括电火花加工和激光加工。 电火花加工是通过脉冲电源周而复始高频率地放电产生瞬时高温，将金属局部熔化甚至汽化，形成凹坑，最终将工具的形状复制到工件上，形成所需的加工表面的加工方法。 电火花加工适合各种难切削材料的加工，可以加工特殊和复杂形状的表面和零件，其加工过程中无明显的机械力，因此可以加工低刚度的工件及各种细微结构。另外，还可根据需要调节脉冲参数，在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工。不过，存在电极损耗。放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致工具电极损耗，影响工件的形状精度。 激光加工是将激光束通过光学系统聚焦成径小、高能、高温的光斑，当激光照射到工件表面上时，能在极短的时间内使光斑区域中任何可熔化、不可分解的材料熔化、蒸发、汽化而达到加工目的的方法。 激光加工属高能束加工，其功率密度高，几乎能加工所有的金属和非金属材料，又是非接触加工，不需要刀具，几乎没有机械力，无机械加工变形和工具损耗问题。它的加工速度极高，生产效率高，且热影响区域小，热变形小，可在工件移动中加工，易于控制，便于与机器人、自动检测、计算机数字控制等先进技术相结合，易于实现加工过程的自动化加工。此外，激光可以通过玻璃等透明材料对工件进行加工，可以经过聚焦，调节输出功率的大小，从而达到很高的加工精度和产生较小的表面粗糙度。 二、传统加工技术和现代加工技术的必要性 1、传统加工技术的必要性 传统加工能加工大尺寸零件，对工作人员的要求也不高，不需要太多的专业培训。传统加工对精度的要求相对较低，成本也低，适合加工精度要求不大的零件。并且由于主要依靠人工